Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.ru

Статья- Вопросы подобия системы заполнения насосов перед пуском эксгаустером

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2015-12-27


Вопросы подобия системы заполнения насосов перед пуском эксгаустером

Яценко А.Ф., доц., к.т.н,  Устименко Т.А., доц., к.т.н. 

Донецкий национальный технический университет 

Получены масштабные коэффициенты для расчета модельной установки, что позволяет определить основные параметры системы заполнения углесоса.

Проблема и ее связь с научными или практическими задачами

В настоящее время практически все насосы, используемые в промышленности, имеют положительную высоту всасывания, а это требует предварительного заполнения всасывающего трубопровода и корпуса насоса перекачиваемой жидкостью. Значительные трудности возникают при заполнении насосов, перекачивающих загрязненные жидкости (земснаряды, шламовые и фекальные насосы, углесосы и т.д.).

Анализ исследований и публикаций

Как известно, эти типы насосов не допускают установки обратного клапана на всасывающем трубопроводе и поэтому известные способы заполнения для них неприемлемы. Разработанные способы заполнения [1,2,3] позволяют исключить применение обратного клапана.

В ДонНТУ разработан метод заполнения насосов с использованием эксгаустеров. При экспериментальных исследованиях в качестве эксгаустера применялся водовоздушный эжектор.

Постановка задачи

Для внедрения предложенного метода в промышленность было необходимо провести широкомасштабные исследования на лабораторных и полупромышленных установках. Для того, чтобы эти испытания можно было распространить на целый класс промышленных установок, необходимо получить математическую модель процесса в критериальной форме. Использование теории подобия позволит решить поставленную задачу наиболее эффективно. 

Изложение материала и результаты

Составим математическую модель и определим критерии подобия.  В [3] получено дифференциальное уравнение заполнения  насоса (углесоса) имеет вид: 

dW=ωdH+dw+dwпод

dW - элементарный объем воздуха, удаляемый эксгаустером;  

ωdH - элементарный объем воздуха, вытесняемый столбом воды при подъеме на высоту dH;

dw - приращение объема воздуха в связи с понижением давления;

dwпод - элементарный объем подсасываемого воздуха за время dt (время изменения уровня воды в трубопроводе на высоту dH). 

Выразим элементарный объем воздуха через

 и 

а 

и, принимая процесс расширения воздуха изотермическим, получим: 

Так как 

и 

 

имеем 

где Pa- атмосферное давление;

L, ω соответственно, длина и площадь сечения всасывающего трубопровода;

 - расход эксгаустера; А-площадь эквивалентного отверстия, через которое проходит то же количество воздуха, что и подсасывается через неплотности системы;ρ, ρa- плотность воды и воздуха при атмосферных условиях.

Сделав ряд преобразований и введя приведенную длину всасывающего трубопровода L=w/ω, соответствующую длине всасывающего трубопровода с объемом w, и сделав ряд преобразований, имеем:

где k=A/ω  - отношение площади эквивалентного отверстия к площади сечения трубопровода, 

vвозд  =  /ω - условная скорость движения воздуха по всасывающему трубопроводу.

Рис. 1. Схема расчета 

Перейдем к безразмерным комплексам. Характерной длиной может быть выбрана высота всасывания или длина всасывающего трубопровода. Характерная скоростьскорость подъема воды во всасывающем трубопроводе. Характерное время- время заполнения углесоса. Задавшись масштабным коэффициентом al, получим Hвс =al hвс, а соответственно и масштаб давления 

Принимая во внимание, что ρн = ρм, и gм = gн получим

таким образом,  = al

Определим масштаб для скорости:

, т.е. 

Масштаб времени :

Масштаб для расхода воздуха, отсасываемого эжектором:

Таким образом получены все масштабные коэффициенты, необходимые для расчета модельной экспериментальной установки.

Промышленная установка имеет следующие параметры: диаметр всасывающего трубопровода400 мм, длина - 19 м, превышение всасывающего трубопровода над осью углесоса1,5 м.

Принимая масштаб линейного уменьшения al =4, получаем следующие параметры лабораторной (модельной) установки: диаметр всасывающего трубопровода 100 мм, длина 4,75 м, превышение 0,375 м, высота всасывания 1,25 м, номинальная подача 48,5 м3/час.

Выводы и направление дальнейших исследований

Полученные результаты позволяют предварительно определить необходимую производительность эксгаустера и при проектировании промышленной установки (например, установки с земснарядом или углесосом), определить  основные параметры системы заполнения и проверить их на модели.

Список литературы

1. Никитин В.И., Чинов В.Г. Заливка углесосов напорным потоком через насадку. «Уголь Украины»,1968,1

2. Яценко А.Ф. Заливка насосных и углесосных установок. Разработка месторождений полезных ископаемых, Техника, К., 1968.

3. Кремез С.А. Экспериментальные исследования эжектирующего действия задвижки , установленной перед насосом на приподнятом всасывающем трубопроводе/Гидромелиорация и гидротехническое строительство: Респ. межвед.научн.-техн. Сб.-Львов,1981.- Вып.9.-c.42-45.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://masters.donntu.edu.ua




1.  ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОЦЕНКИ СТОИМОСТИ НЕМАТЕРИАЛЬНЫХ АКТИВОВ
2. 1982 годах как советникупосланнику совпосольства в Афганистане в 19821985 годах как заведующему отделом стран
3. Балалалар мен ересектерді тексеруді~ практикалы~ да~дылары интегрирленген элективі бойынша емтихан те
4. М Лопухин С А Гусев Этические проблемы относящиеся к стволовым клеткам отличаются рядом особенностей
5. Реферат- Художники Кукрыниксы
6. Тема Юридична відповідальність Мета- актуалізувавши знання отримані учнями в дев~ятому класі розглянути
7. Тема дипломной работы- Годовая бухгалтерская отчетность организации- порядок составления аудит и анализ осн
8. Тема 8 Основні свободи внутрішнього ринку Європейського Союзу Поняття та елементи внутрішнього ринк
9. Поющие в терновнике Идеология Нового времени провозгласившая главной ценностью человека а его научно
10. по теме Изготовление расчетнографического макета политической литературы и технология разработки набор
11. Страна и население
12. Конспект лекций Нижний Новгород 2010 Рецензент- канд.
13. Лекция 1. Бытие. Понятие объект включает в себя любой объект постижения как материальный так и идеаль.html
14. Контрольная работа по УП 1 На пустыре был обнаружен в мешке труп гражданки А
15. Отличник физической культуры
16. а проявление грубости высокомерия неуважительного отношения к подчиненным; б невыполнение обещаний; в.
17. а в цилиндре в который вставлен поршень
18.  Объяснить пациенту ход процедуры получить его согласие
19. Icom- Telecommuniction industry Senior engineer Divisionl Engineer with 2 yers experience in EngineeringElectricl-Electronic-Telecom industry
20. задание- 1. Составить уравнение плоскости которая проходит через начало координат и имеет нормальный вект